安安法 伏伏法.docx

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安安法伏伏法

三、实验题（AA法/VV法）

1.有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流．

A．被测电流表A1：

满偏电流约700～800

，内阻约100Ω，刻度均匀、总格数为N；

B．电流表A2：

量程0.6A，内阻0.1Ω；

C．电压表V：

量程3V，内阻3kΩ；

D．滑动变阻器R1：

最大阻值200Ω；

E．滑动变阻器R2：

最大阻值1kΩ；

F．电源E：

电动势3V、内阻1.5Ω；

G．开关一个.

（1）选用的器材应为_____________．（填A→G字母代号）

（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号．

（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________．

【答案】

（1）ACDFG

（2）如图所示（3）

，U为电压表读数，RV为电压表内阻

【解析】

（1）电压表量程为3V，内阻3kΩ，满偏电流为Ig=

A=1mA=1000μA，与待测电流表类似，可以当作电流表使用，与待测电流表串联即可；由于滑动变阻器用分压电路，故选D，故应选用的器材为：

ACDFG.

（2）题目中的电流表量程0.6A，偏大，不需要；采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节．电路图如图所示：

（3）待测电流表总格数为N，电流等于电压表电流，为

；电流表与电压表串联，通过他们的电流

相等，指针偏转格数之比：

，故

，U为电压表读数，

为电压表内阻.

2.现有一只量程3mA、内阻约为100Ω的灵敏电流表（表头）．为了较准确地测量它的内阻，采用了如图甲所示的实验电路，实验室提供的器材除电源（电动势为2V，内阻不计）、电阻箱（最大阻值为999.9Ω）、开关和若干导线外，还有多个滑动变阻器和定值电阻可供选择（如表）．

A．滑动变阻器R1（0～5Ω，1A）

D．定值电阻R01（阻值为200Ω）

B．滑动变阻器R2（0～200Ω，0.5A）

E．定值电阻R02（阻值为25Ω）

C．滑动变阻器R3（0～1750Ω，0.1A）

F．定值电阻R03（阻值为5Ω）

（1）按照实验电路，用笔画线代替导线，在如图乙所示的方框中完成实物图连接（部分导线已画出）．

（2）连接好电路之后，实验小组进行了以下操作：

第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调节电阻箱的阻值为零；

第二，闭合开关S，将滑片缓慢左移，使灵敏电流表满偏；

第三，保持滑片不动（可认为a、b间电压不变），调节电阻箱R′的阻值使灵敏电流表的示数恰好为满刻度的

．

若此时电阻箱的示数如图丙所示，则灵敏电流表内阻的测量值Rg为　　Ω．

（3）为较好地完成实验，尽量减小实验误差，实验中应选择的滑动变阻器和定值电阻分别为　　和　　（填表格中器材前的字母）．

（4）要临时把该灵敏电流表改装成3.0V量程的电压表使用，则应将其与电阻箱　　（填“串联”或“并联”），并把电阻箱的电阻值调为　　Ω．

【答案】

（1）如图所示

（2）102.5（3）FA（4）串联897.5

【解析】

（1）根据原理图可得出对应的实物图；如图所示；

（2）由电阻箱的读数方法可得：

R=1×100+2×1+5×0.1Ω=102.5Ω

（3）定值电阻起保护作用，防止电源短路，则由欧姆定律可知定值电阻选F即可；滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器选择A；

（4）要使电流表改装成3.0V的电压表，应串联一个电阻；由欧姆定律可知：

Ig（Rg+R）=3.0V；

解得：

R=897.5Ω；

3.某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图1所示．已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．

（1）实验步骤如下；

A．分别将R1和R2的阻值调至最大

B．合上开关S1

C．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图2甲所示，则I1=　　μA

D．合上开关S2

E．反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图2乙所示，则r=　　Ω

（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比　　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；

（3）若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=　　．（用I、I1、r表示）

【答案】

（1）25.0508

（2）相等（3）

【解析】

（1）C.微安表最小分度为1μA，故指针示数为：

25.0μA；

E.由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：

（5×100+0+8×1）Ω=508Ω；本实验采用半偏法，故电阻箱的读数为表头内阻，故内阻为508Ω

（2）由原理可知，表头与电阻并联，则当电流达到半偏时，两并联电阻相等．

（3）扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：

=

.

4.现用伏安法研究某电子器件R1的（6V，2.5W）伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：

A、直流电源（6V，内阻不计）；

B、电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）；

C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；

D、滑动变阻器（0～20Ω，10A）；

E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；

F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；

G、开关与导线若干；

（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“

”表示）．

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用　　．（填写器材序号）

（3）将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2阻值的和为　　Ω，R3接入电路的阻值为　　Ω．

【答案】

（1）见解析图

（2）D（3）204

【解析】

（1）本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因该电子元件内阻较小，故应选用电流表外接法，题目中没有给出电压表，因此需要用已知内阻电流表进行改装，具体实验原理图如下所示：

（2）由于滑动变阻器采用分压接法，因此，在保证安全的前提下，选择总阻值小的，因此滑动变阻器应选用D．

（3）R1和R2串联使用，因此它们的电流相等，由乙图可知R1和R2的相等电流为：

I=0.25A，此时R1和R2的电压均为：

U=2.5V，因此它们的电阻之和为：

；

此时R3两端的电压为：

U1=6.0V﹣2.5V﹣2.5V=1.0V，此时接入电路中的电阻为：

．

5.某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻．给定的器材如下：

A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）

B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）

C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）

D．定值电阻R（阻值990Ω）

E．多用电表F．开关与导线若干

（1）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．

（2）图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E=　　V，内阻r=　　Ω（保留2位有效数字）．

【答案】

（1）实物图如图

（2）7.65.0

【解析】解：

（1）在实物图的连接中，应注意导线在接在接线柱上，电表要保证红进黑出；实物连接如答图所示；

（2）由电路图可知，电流表G与定值电阻串联充当电压表，则由闭合电路欧姆定律可得：

1000I1=E﹣I2r；

I1=

-r；

由数学知识可知，将图线延长，图象与纵坐标的交点为：

7.6mA，故电源的电动势为：

E=1000×7.6×10﹣3V=7.6V；

图象的斜率为：

k=

=5×10﹣3；

故内电阻为：

r=1000×5×10﹣3Ω=5.0Ω；

6.在实验室中测量电源的电动势和内电阻，可以提供的器材有：

（a）待测电池：

电动势E、内电阻r

（b）电流表A1：

量程0.6A，内阻r1=0.5Ω

（c）电流表A2：

量程1mA，内阻r2=200Ω

（d）滑动变阻器R1：

阻值0～20Ω，额定电流2.5A

（e）电阻箱R2：

9999Ω

以及开关、导线、坐标纸等．

为了测量待测电池的电动势和内电阻，请解答以下问题：

（1）由于没有电压表，需将电流表A2和电阻箱R2改装成量程为2V的电压表，R2的电阻值应为Ω．

（2）根据下图中设计的测量该电池电动势和内电阻的电路图，利用笔画线代替导线，将实物图连接好.

（3）根据实验所测数据画出I2—I1图象如图所示，由此图象可求得该电源电动势E=，内阻r=.

【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】

（1）根据串联电路规律可知，串联电阻阻值

.

（2）根据电路图可得出对应的实物图，如图所示：

（3）由图乙所示图象可知，图象纵轴截距是

，电源电动势：

；

路端电压

，当纵轴表示路端电压时，图象斜率的绝对值等于电源内阻，则电源内阻

7.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）

B．电流表A1（量程0﹣3mA，内阻Rg1=10Ω）

C．电流表A2（量程0﹣0.6A，内阻Rg2=0.1Ω）

D．滑动变阻器R1（0﹣20Ω，10A）

E．滑动变阻器R2（0﹣200Ω，lA）

F．定值电阻R0

G．开关和导线若干

（1）某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是　　图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选　　（填写器材前的字母代号）．

（2）图乙为该同学根据

（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），但坐标纸不够大，他只画了一部分图线，则由图线可得被测电池的电动势E=　　V，内阻r=　　Ω．

（3）若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为　　

A．I1（R0+Rg1）　B．I1•R0　C．I2（R0+Rg2）　D．I1•Rg1．

【答案】

（1）bD

（2）1.480.84（3）A

【解析】

（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大为：

Im=

A=1.5A；故电流表至少应选择0～0.6A量程；

故应将3mA故应将电流表G串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用．电表流A由于内阻较小；故应采用相对电源来说的外接法；故a、b两个参考实验电路，其中合理的是b；因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D（R1），

（2）由图乙所示图象可知，图象纵轴截距是I1=1.49mA，电源电动势：

E=I1（RA1+R0）=1.49×10﹣3A×（10Ω+990Ω）=1.49V；

路端电压U=I1（RA1+R0），当纵轴表示路端电压时，

图象斜率的绝对值等于电源内阻，

则电源内阻r=

×10﹣3Ω≈0.85Ω；

（3）根据闭合电路欧姆定律可知U=E﹣Ir，若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为路段电压，

而U=I1（R0+Rg1），即图线的纵坐标应该为I1（R0+Rg1），故选：

A

8.某实验小组用如图1所示实验电路测三节干电池组成的电池组的电动势和内阻，定值电阻3Ω．

（1）滑动变阻器的滑片应移动到最左端，闭合电键后，在连续调节滑动变阻器滑片的过程中，电压表V2的示数　　（填“增大”、“减小”或“不变”）．

（2）根据实验测得的两个电压表的多组示数，作出U1一U2图象，如图2所示，由此得到电池组的电动势E=　　，内阻r=　　；

（3）本实验引起系统误差的主要原因有　　．

【答案】

（1）增大

（2）4.5V3Ω（3）电压表的分流作用

【解析】

（1）移动滑片过程，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知，

电路电流增大，定值电阻两端电压增大，电压表V2的示数增大．

（2）由图示电路图可知，电源电动势：

E=U1+Ir=U1+r，整理得：

U1=E-U2，

则：

U1﹣U2图象图象的截距：

b=E=4.5V，图象斜率：

k=

=1，解得：

r=kR0=3.0Ω．

（3）由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于

，这是造成实验误差的原因．

9.两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0，电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表和A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表和A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I直线，回答下列问题：

（1）根据甲、乙两同学描绘的直线，可知　　

A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据

B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据

C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据

D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据

（2）根据图（b），可求出可以求出定值电阻R0=　　Ω，电源电动势E=　　V，内电阻

r=　　Ω．（保留2位有效数字）

【答案】

（1）AD　

（2）2.0　1.50　1.0

【解析】

（1）从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，故B错误，A正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，故C错误，D正确．

（2）从图象可以得出定值电阻R0的阻值为：

R0=

=2.0Ω；

从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50V，即电源的电动势为1.50V，

图象斜率的绝对值为：

k=

=1.0，即电源的内阻为r=1.0Ω．

10.某同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0.他设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和R0的阻值．实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，刻录了U1、U2、I的一系列值．

（1）他在同一坐标纸上分别作出U1－I、U2－I图线，如图乙所示，则U1－I图线是图中________（填A或B）．

（2）定值电阻R0的计算表达式是：

R0＝_______（用测得的U1、U2、I表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0值_______（填“大于”“等于”或“小于”）实际值．

（3）若实验中没有电压表V1，你能测出的量是_______（填“电动势E”“内阻r”或“R0”，下同）．

（4）若实验中没有电压表V2，你能测出的量是________．

【答案】

（1）B　

（2）

　大于　（3）E、r　（4）E

【解析】

（1）根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，可知斜率的绝对值表示内阻；

U1－I是把R0等效成了内阻，所以画出的U1－I图象斜率会比较大，所以应选B；

（2）根据部分电路欧姆定律：

R0＝

＝

，因为电压表的分流作用，使得电流表所测电流偏小，所以测得电阻偏大；

（3）没有电压表V1,V2的读数直接就是路端电压，同样根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，改变滑动变阻器阻值，根据U2－I，斜率的绝对值表示r；纵截距表示电动势E；

（4）没有电压表V2，可以把R0等效成内阻，根据V1的读数及闭合电路欧姆定律U＝E－I（R0＋r）

斜率的绝对值表示R0＋r；纵截距表示电动势E.

11.为了测定一节旧干电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有：

A．电流表A（量程为0.6A）

B．电压表V（量程为1V，内阻为1.2kΩ）

C．滑动变阻器R1（0～10Ω，1A）

D．电阻箱R2（0～9999.9Ω）

某实验小组设计了如图所示的电路．

①实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值应为______kΩ.

②利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数UV与对应的电流表读数IA，作出UV－IA的图象如图所示．由图象可知，电源的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω.

【答案】①1.2　②1.6　2.75

【解析】

12.如图甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω（比r和滑动变阻器的总电阻大得多），A2为理想电流表．

（1）按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线．

（2）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至________（选填“a端”、“中央”或“b端”）．

（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为

在如图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1－I2曲线．

（4）利用所得曲线求得电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.（保留两位小数）

（5）该电路中电源输出的短路电流Im＝________A.

【答案】

（1）

（2）b端　（3）

（4）1.5　0.60　（5）2.5

【解析】

（1）由电路图连线如图

（2）闭合开关S前，为保护电路，应使连入电路的滑动变阻器阻值最大，故滑动端c置于b端．

（3）连线如图

（4）电路中A1与R1串联等效于电压表，纵轴截距为0.149mA，对应电压值U＝0.149×10－3×104V≈1.5V，

故电动势E＝1.49V，内阻r＝|

|≈0.60Ω.

（5）短路电流Im＝

＝

A≈2.5A.

13.某同学利用如图（a）所示电路，测量一个量程为0－3V，内阻约3kΩ的电压表V1的内阻Rx，所用的实验器材有：

待测电压表V1；电压表V2（量程0－10V，内阻约10kΩ）；滑动变阻器R1（0－500Ω）；定值电阻R＝5.0kΩ；电源E（电动势8V，内阻较小）；开关一个、导线若干．

回答下列问题：

（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）中用笔画线代替导线将实物图的电路连接完整；

（2）闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片调到最____端（填“左”或“右”），多次调节滑动变阻器，记下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；

（3）该同学以U2为纵坐标，U1为横坐标建立坐标系，根据测得数据描点作图如图（c）所示．由电路图可知U2与U1的关系式为U2＝_________________（用题中所给物理量符号表示），结合图线（c）和已知数据可求得待测电压表内阻Rx＝_______kΩ；（结果保留两位有效数字）

（4）该同学还想利用图（a）电路，测量一量程为0－1V、内阻约2kΩ的电压表内阻，为保证实验中的测量数据变化范围尽量大，只需更换一个定值电阻即可，若有四个阻值分别为2.0kΩ，8.0kΩ，14.0kΩ，20.0kΩ的定值电阻可供选择，他应选用阻值为______kΩ的定值电阻．

【答案】

（1）

（2）左　（3）（1＋

）U1　3.2　（4）14.0

【解析】

（1）根据电路图连接实物图，如图所示

（2）闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片调到最左端，使通过待测电压表和R的电流和两端的电压为零，保护电路．

（3）电压表V2测量电压表V1和R的总电压，根据欧姆定律得：

＝

解得：

U2＝（1＋

）U1

则U2－U1图象的斜率表示1＋

，根据图象可知，1＋

＝

解得：

Rx≈3.2kΩ

（4）测量量程为0－1V、内阻约2kΩ的电压表内阻，则此电压表的最大电压为1V，最大电流为I1＝

，

定值电阻与电压表串联，电源电压为8V，所以定值电阻两端最大电压为7V，最大电流为I1，则电阻R＝

＝14.0kΩ.

14.某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示，已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．

（1）实验过程包含了以下步骤，其合理的顺序依次为____________（填步骤的字母代号）

A．合上开关S2

B．分别将R1和R2的阻值调至最大

C．记下R2的最终读数

D．反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满偏刻度的一半，此时R2的最终读数为r

E．合上开关S1

F．调节R1使G1的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数

（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”“相等”）

（3）若要将G2的量程扩大为I，并结合上述实验过程中测量的结果，写出在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS＝__________

【答案】

（1）BEFADC　

（2）相等　（3）

【解析】

（1）先把各电阻调到最大值，再把标准电流表单独较准与电表串联得到最大电流值，再用半偏法测其内阻，由此得顺序为BEFADC.

（2）电流达到半偏时，两并联电阻相等．

（3）扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：

RS＝

＝

15.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图所示．供选择的仪器如下：

①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）

②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）

③定值电阻R1（300Ω），

④定值电阻R2（10Ω），

⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω），

⑥滑动变阻器R4（0～20Ω），

⑦干电池（1.5V），

⑧开关S及导线若干．

（1）定值电阻应选_____________，滑动变阻器应选_____________．（在空格内填写序号）

（2）补全实验步骤：

①按电路图连接实物图，并将滑动触头移至最左端；

②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；

③__________________；

④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示．

（3）根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻R1，写出待测电流表内阻的表达式r1＝__________.

【答案】

（1）③　⑥　

（2）①

③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2的读数I1，I2　（3）（k－1）R1

【解析】

（1）由于定值电阻R1的电阻与待测电流表G1内阻接近相等，可将二者并联，再与电流表G2串联；由于变阻器采用分压式接法时，阻值越小调节越方便，所以变阻器应选最大阻值较小的R4；

（2）①实物图如图所示：

③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2的读数I1，I2；

（3）由电路图根据